金属材料工程精选(九篇)

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第1篇：金属材料工程范文

关键词：材料成型；控制工程；金属材料加工

1材料成型与控制工艺的概述

材料成型与控制工艺中包含多种加工工艺，它会根据金属原料的性质进行选择，有的金属材料需要通过多种技术才能成型。当然也需要相关的研究人员不断的深入研究分析，进行相关的实验，选择恰当的成型工艺，提高材料的耐磨性和抗压性，并保证金属材料的可塑造性。材料成型及控制技术主要分为铸造技术、焊接技术和锻压技术，它不仅可以适用于制造业当中，还能促进能源领域和建筑领域的发展。

2金属材料挑选的原则

2.1使用性原则

金属材料挑选时需要遵循的使用性原则，能够保证产品完成规定的功能，确保金属材料的可塑造性和可使用性。第一需要充分考虑产品功能要求，根据需要加工的零件产品，以及其主要的使用要求，相关的性能和使用寿命等等来选择相适应的金属材料。第二是在产品结构方面，金属材料的结构不同，在成型加工过程中选择的工艺也各不相同，最终所呈现出来的性质也存在较大的差异性。因此应当合理的选择金属材料的结构。第三是需要充分考虑使用的安全性能，预测材料在加工中和成型使用后有可能出现的危险，做好防范措施。第四要注意其工作环境，工作环境中的各种外部因素对金属材料也会造成一定的影响，例如温度湿度，腐蚀性，冲击，振动等等，需要提供一个良好的工作环境，才能确保金属材料性能得到充分的发挥，并保证金属材料加工的质量问题。

2.2环境性原则

选择金属材料遵循环境性原则，主要包括以下两点，第一是尽量选择不加任何涂层镀层的原材料。现如今大部分的金属材料为了达到美观防腐等多种要求，因此在设计中会加入涂层镀层。但是涂层工艺本身含有有毒物质，对环境造成了严重的影响，在材料废弃后难以投入到回收利用当中，并对环境造成了极大的污染。例如电镀层中含有铬或其他重金属，严重污染环境。第二是减少使用材料的种类。要求设计师在选择材料时，尽可能的减少多类材料共同使用，使用较少的材料种类来设计零件，不仅便于零件的生产、分类管理，简化了零件的结构，而且在后续回收某种材料时也能更加便利。

3金属材料在成型过程中的加工工艺

3.1提高焊接质量

在金属材料加工过程中，焊接质量也会影响到材料是否合格。因此要提高焊接技术，对各个环节进行严格的把关，做好质量控制工作，才能避免金属材料在焊接过程中出现质量不合格的问题。提高对生产环节的重视程度，尽可能的减少一些操作失误，避免出现因失误导致的安全事故，根据焊接流程建立完善的管理制度，控制好焊接质量并做好应急预案，一旦出现生产问题，便启动应急预案进行解决，及时处理出现的质量问题，控制好生产流程，避免出现更多的生产事故。要做好对焊接工艺的分析工作，及时发现公寓中存在的一些问题，并进行调整，逐步提高技术水平，优化整个工艺过程。

3.2机械加工成型法

机械加工成型法主要是应用以金刚刀为代表的金属切割刀，将金刚刀和一些复合材料拼接在一起，可以实现精加工，一般以铝基复合材料为主。金刚石刀具对金属复合材料的加工形式主要包括车削、钻削和铣削三种形式。车削主要是利用硬合金刀具对材料进行切割，在加工过程中需要加入乳化液冷却这一过程中产生的热量。钻削主要是采用了传统的麻花钻头进行加工，加入了切削液进行强化处理。铣削主要是在一定粘合剂基础上进行加工。

3.3粉末冶金成型方法

粉末冶金成型技术形成的时期最早，因此具有丰富的实践经验，在我国工业发展过程中的应用十分广泛。该项技术最早是用来制作复合材料零件的，主要适用于体积较小，形状简单的比较精细的零件加工，工艺流程比较简单，在实际的加工中取得了显著的效果。该项技术具有可调节、界面反应小等特点，随着科学技术的不断发展，粉末冶金技术也在不断的升级和改善，在制造业中有着十分广泛的应用。利用粉末冶金技术生产出来的金属制品，具有较强的耐磨性而且强度较大。成型的方式一般分为压制成型，注射成型和3d打印成型。

3.4采用铸造成型工艺

铸造成型工艺也是金属材料加工中一种常用的方式。在金属加工的过程中，会添加一些增强颗粒，金属熔体的流动性和粘合度由于受到增强颗粒的影响，从而出现各种不同的情况，改变了物质本身的特征。其他物质也会受到各种因素的影响发生化学反应。针对这一情况，在金属材料加工过程中需要加强对成型过程的监督观察管理，时刻关注温度的变化，做好温度的控制工作，在适宜的温度情况下添加增强颗粒，确保增强颗粒发挥自身的效能，同时又不会和材料发生界面反应，影响材料的质量。只有做好温度的把控工作，才能确保在金属熔体粘合度适宜的情况下进行模具的浇筑，保障金属材料加工的质量和加工效率。在观察过程中，工作人员需要记录好温度的变化，出现的情况以及恒温时间，做好应急预案，针对温度的变化，选择恰当的方式进行处理。这种加工方式并不适用于每一种金属材料，因此需要根据材料的情况进行选择。

3.5挤压和锻模塑性成型

在金属材料加工过程中，另一种常用的方法是挤压和锻模塑性成型。在金属材料加工的过程中，如果金属材料和模具直接接触，那么在实际的加工过程中，便会对金属材料表面的光滑性造成影响，不仅影响了技术材料的外观美观，而且还影响了材料的质量问题，因此在加工过程中采用挤压和锻模塑性成型这一加工方式，主要是在加工过程中，利用模具等对零件涂抹剂及涂层，减少加工过程中机械加工产生的阻力，在日常的机械加工工作中，这种加工方式可以降低一部分摩擦力提高工作效率，同时也保障了加工的质量问题。

3.6砂带磨削技术

砂带磨削技术是一种新型的高效磨抛工艺，它主要是根据工件的形状，通过接触方式对工件表面进行磨削研磨和抛光。它是一种特殊的多刀多刃切削工具，该技术通过和工件表面相互作用，从而实现加工主要分为滑擦、耕犁和切削三个阶段。滑擦指的是磨粒与工件表面相互接触，表面会发生弹塑性变形。耕犁指的是随着磨削用量的增加，磨粒和工件表面的接触变大，材料的表面发生了塑性流动，这一阶段会切除少量的材料。切削是最后一阶段，会在压力作用和温度条件下实施真正的切削，切除大量的材料。

第2篇：金属材料工程范文

关键词：轻金属材料；硬件与软件协同设计；软件工程设计

硬件过于完善的系统中软件功能会被占用，或者说软件过度开发导致硬件系统与之匹配度不够。我们的目标是利用一种方法把硬件与软件互相协调。这样就解决了软件过于开发使硬件不能与之匹配的问题。本文利用轻金属材料作为硬件制作原料，用高强度轻金属材料来弥补软件的无法释放的资源。

1轻金属材料硬件与软件协同设计

轻金属材料在软件工程设计中发展的初期,主要是有两种开发方式[1-3]。一是把轻金属材料应用到某一特定的硬件系统然后针对硬件进行软件开发；二是本身已经设计出了软件系统但是需要匹配一定的硬件措施。当软硬件互通系统设计出现之后,从系统本身功能设计初始时候就针对的进行硬件的匹配,把软硬件设计和功能做一个均衡的考量。对于整体设计实施时,软件系统和硬件设施同时进行校对和互相匹配。在设计和实施后对对应的硬件和软件进行互相验证,最终目的保证设计出软件与硬件互相匹配的系统。一些系统的核心技术就是系统功能集成化。在比较传统的设计方法中，硬件不在设计范围之内,软件设计都是以功能和使用为基础，硬件设施属于传统组装过程需要考虑的范畴。软件与硬件相互协同设计在开发实际应用中可以表现出双重的优势。第一步对不同性质和任务目标找到一个或者几个切实可行的方案。把任务目标进行划分，对软硬件的功能进行搭配,生产所需的硬件和对应的软件部分。把功能和任务进行划分是软硬件协同设计最关键的一步,并且进行任务划分是要满足以些约束和适当条件下进行搭配,把各个系统功能最为优越的部分按照一定的方法进行规划。轻金属材料在软件工程设计中,有以下几种方法可以通过加强硬件的方式来提高软件的运行能力：①DIY指令协调方法；②DIY外设附加方式；③WHYUSJ可执行能力。轻金属材料在软件工程设计中指令主要包括软件定义逻辑设计和硬件外配加强。使轻金属材料可以有效的发挥自己的优势，即强度高、集成能力强，同时又发挥了软件的逻辑能力强和指令系统执行化的优势。

2轻金属材料在软件工程设计中组织结构型模式

轻金属材料资源共享计数器:轻金属材料资源共享计数器是解决软件系统不能及时释放资源共享问题。在使用时,软件资源不能被多个用户同时使用和共享,只有当所有的用户都不使用资源时,资源才能够释放复制,轻金属材料资源共享计数器的使用可以把资源分配任务从新分配；另一方面,轻金属材料资源共享计数器要及时对资源再分配,确定资源不再有用户使用,需要及时地对资源进行释放,这样对提高软件系统系统运行速度和稳定性起到至关重要作用[2-4]。软件系统适配模式:该模式是软件系统在解决信息资源在硬件系统之间无法交互的问题。软件系统适配模式把硬件之间资源信息相互调节,同时资源信息的格式和内容通过特定的方法加以简单化方便传输。软件系统适配模式将资源信息进行包装和命令传输,从而使其能够在硬件之间自由灵活的传输。此外,软件系统适配模式还可以把资源信息进行压缩和解压这样更加节约了使用的空间。Dtmf模块Dsp处理部分Fsk显示Cpc信令用户接口电路Tdm交换矩阵任务资源传送浏览图2轻金属材料在软件工程设计中划分方案门面效应：门面效应说的是软件系统和硬件系统之间的互相匹配度。软件系统为一个用户提供服务时，硬件系统进行辅助,从而使客户在享受软件带来的便利时，又得到了硬件带来的质感，使客户与软件系统的互动变成与整体的互动,极大的方便了客户的使用。门面效应蕴含着软件和硬件的搭配以及相互协调能力。门面效应本身可以给客户带来更多更好的服务,当客户需要系统来完成某项任务时,门面效应首先把任务同时分配给两大系统,由两大系统同时完成。

3结语

软件工程设计是一项系统工程，一般在设计中包括了许许多多的数据模型、模式运算、整体框架的组件等，但是为了更好的提高软件系统的工作效率，把硬件系统也考虑在内是目前设计的一个方向。本文通过对轻金属材料在软件工程设计中的应用进行分析，明确的阐述了这种设计的优势，为以后软件设计标明方向。

作者:李攀 单位:广东科技学院

参考文献:

[1]朱旻,巨东英.镁合金薄板双辊连续铸造过程中的热流场数值模拟和铸造条件的优化设计[C]//全国材料计算与模拟学术会议.2007.

[2]朱磊,张麦仓,董建新,等.TC11合金本构关系的建立及其在盘件等温锻造工艺设计中的应用[J].稀有金属材料与工程,2006,35(2):253-256.

第3篇：金属材料工程范文

1.实践教学内容不完善

金属材料工程专业的核心专业课是《材料科学基础》、《金属材料学》、《热加工工艺》、《材料力学性能》及《材料分析方法》等。目前实验教学及实习等实践教学内容均与这些理论课程密切相关，而且实验内容以验证型实验为主，例如《铁碳合金平衡组织观察》、《钢的热处理组织观察》等，大多数学生认为，通过这些课程实验，学会了利用显微镜识别金属材料的微观组织的能力，掌握了一些材料性能测试方法等，但是，目前的实验教学内容涉及的综合型及设计型实验内容相对较少，而这些实验内容是综合利用所学理论知识设计实验工艺并进行相关实验研究等，以培养学生的思维创新能力和分析问题、解决问题的能力。此外，金属材料工程专业毕业生的追踪调查表明，大多数毕业生从事与本专业相关的工作，但是还有从事与金属材料相关的冶炼及材料的成型与控制相关的工作。由于目前实验课程教学缺少综合型及交叉学科的相关实验教学内容，影响了学生在相关专业的工作岗位上的实际操作技能。调查研究表明大多数学生认为大学实践教学应该涉及到交叉学科内容，根据目前金属材料工程专业培养方案课程设置，开设了材料成型与控制及钢铁冶金相关的课程，如《轧制原理及工艺导论》、《钢铁冶金概论》等，因此可以开设与钢的冶炼、模拟轧制等相关的实验。这样有利于拓展学生的知识面，从而使得学生毕业后能够扩大就业面，增强社会适应性。如果实践教学的内容不完善，会影响学生在相关专业领域的就业前景，从而降低就业率。

2.实践教学质量不高

实验教学质量不高的原因是多方面的：实践教学系统及内容不完善、实验设备条件及环境因素等。简单的验证性实验教学，由于没有太多的新意，学生在实验过程中缺乏积极性、主动性，被动按照实验程序完成任务，学生的思维能力得不得培养。而实验设备条件也会影响实验教学质量。例如学校的大型精密设备，例如透射电子显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等大型设备，由于需要培训上岗，因此，学生也只能是观摩而不能动手操作，只是观看实验老师的演示性实验，这样实验对所学课程的帮助意义并不是很大，学生到了企业，遇到这种大型设备还是不会马上上岗进行操作。目前金属材料工程专业本科生实习是实践教学的重要环节。主要有认识实习及针对热加工工艺相关课程的生产实习，实习场所主要安排在钢铁冶金相关的企业，但是由于大多数企业基于安全、效益、保密等方面考虑，不允许学生参与实际操作，学生只能看到表面现象，不能了解生产内容的实质性工艺及相关参数。大多数情况下，学生实习完后的感觉就是走马观花。因此，到企业中参加生产实习，学生得不到参与及动手操作的机会，更谈不上分析问题、解决问题及创新思维能力的培养了，因此严重制约了我国工程人才实践能力的培养。

3.实验教学设备不足

目前，大学扩招是普遍存在的现象，而扩招带来了相应的负面影响，给实践教学带来巨大压力，实践教学不同于课堂教学，老师在讲台上讲课，几十及上百学生可以同时在教室里听老师讲课。实践教学是培养学生动手能力的教学环境，是实践与理论相联系的教学环节。需要有一定的场地和设备支持，因此专业人数的增加，对设备及老师提出挑战，设备不足，学生实验就需要分批次进行，如果批次人数太多，达不到实践的预期效果，批次人数减少，老师的工作量大大增加。毕业论文（设计）过程，因为设备不足，学生要排队长时间等待，往往由于时间限制，很多学生随意得到一些结果，不考虑实验结果是否合理，放到毕业论文中凑数以达到毕业的目的。例如，金属材料专业学生毕业论文常常涉及钢铁材料的研发，需要用金相显微镜拍照微观组织，目前实验室就一台可以照相的设备，由于使用该设备人数比较多，不仅金属材料工程专业的学生使用该设备，材料成型与控制专业、冶金专业的学生往往也用到该设备，因此，毕业论文（设计）期间，学生要用到这台设备拍照，往往要等很长时间才能等到，而毕业论文工作时间是有限的，因此有些学生往往随便拍照几张，放到毕业论文中，有时拍出来的照片并不能反映真实的情况，所以就会影响到论文的分析总结等，从而影响毕业论文的总体质量。

二、实践教学改革探索

1.更新实践教学内容，融入交叉学科实践教学内容

完善的实践教学体系及教学内容，有利于全面培养学生的创新性思维能力、分析问题和解决问题的能力。研究表明高等院校课程实验教学内容要包括验证型实验、综合型实验及设计型实验，其中验证型实验基本是学生通过实验验证书本中的某种现象，该实验比较简单，学生实验过程只要得到与教材中相关的结果即可，但是，综合型实验和设计型实验是利用所学的理论知识，自己设计相关的实验条件，进行实验，并利用书上所学的理论知识分析实验结果，这两种实验对培养学生的分析问题及解决问题的能力最为重要，因此，在实际的实验教学中，应该增加与专业相关的综合型及设计型实验内容。金属材料工程专业的学生主要学习金属材料相关的性能与材料的化学成分、生产工艺过程等之间的相关性。因此，化学成分控制的冶炼过程，轧制冷却及随后的热处理过程都会影响最终的性能指标，这些环节涉及到冶金专业、材料成型与控制专业及金属材料工程专业。因此，金属材料工程专业实践教学内容不能仅仅局限在本专业领域，而应该考虑学科交叉，实践教学涉及到一些关于钢的冶炼、轧制等相关的内容，这样能够弥补本专业实践教学内容的不足，从而可以全面培养学生的思维能力、分析问题和解决问题的能力，增大学生就业面。

2.实习基地的建设，增加实践教学形式多样化

针对前面提到的实验教学质量不高，尤其是生产实习由于受到企业的限制影响了教学质量，需要对生产实习的教学形式进行改革。学生一方面去企业参观，另一方面，要建立与大生产相似的工作环境，例如校内实习基地建设，将企业的设备小型化，学生可以根据企业的生产模式，针对某种产品进行工艺设计，然后动手操作制造，在该过程中，学生不仅要利用所学的理论知识制备相关工艺，同时可以学习设备的操作过程，实践过程中，训练学生思考问题及解决问题的能力。校内实习基地建设要明确目标，学生在学完《材料科学基础》、《材料热加工工艺》、《金属材料学》等专业基础课和专业课后需要到冶金厂生产实习，了解冶金产品热处理方法及高倍缺陷、低倍缺陷的分析方法，力学性能测试设备及方法等。根据金属材料专业实验室现有设备，购置一下小型设备及实验耗材，让学生在实验室根据冶金厂实际的分析检测方法对不同类型钢铁材料进行工艺制备、微观组织及缺陷分析等，在实习基地模拟大工业生产实验条件，这样可以弥补校外实习的不足，大大提高了实习教学质量。

3.增加实验设备投入，满足实践教学多样化需求

第4篇：金属材料工程范文

引言

实习是高等工科院校学生在大学实践学习中必不可少的一个重要环节，尤其是工科大学生，生产实习是获得“一线工程师”基本训练的一个重要过程[1]。通过实习，可以提高学生认识和解决工程实践问题的能力，培养学生在生产实践活动中的创造性思维和创新意识。还可以帮助学生接触社会，为毕业后走向工作岗位打下良好的基础。如何进行生产实习、加强生产实习的管理，达到良好的实习效果，是能否办好专业的重要一环，关系到提高实践教学质量与人才培养的大问题。

1生产实习教学的现状

金属材料工程专业是我校较早获批的国家级特色专业，专业办学水平高、办学条件好、师资力量强、开办时间长。专业的培养目标是：为企业输送合格的“一线工程师”，所以专业尤其注重实践教学环节，开设了多种实践教学环节。

生产实习于第6学期，在我校的企业实习基地——洛阳一拖集团开展，实习基地专业对口、生产设备齐全，技术、工艺、管理等方面能与理论教学相结合。同时实习基地周围有还有洛阳铜加工厂、洛阳轴承厂、河南柴油机厂、耐火材料厂以及中信重机厂等众多大型国有企业可作为在实习的补充。这些为实习工作的开展创造了有利条件。实习期间，请企业工程技术人员做专题讲座，增加感性认识，进厂参观以了解企业生产情况、加深对所学专业知识的理解。同时还安排学生在上述企业参观学习，开阔学生的眼界、扩大知识面。多年来，生产实习工作得以顺利开展，为学生实践能力的培养起到了积极的作用。

但是，由于社会经济环境变化以及其它各种因素的影响，我校生产实习工作出现了不少新的问题和矛盾，面临不少困难，传统的实习方式受到了很大的冲击，实习效果也不尽如人意。存在的问题主要有以下几个方面：

1.1 自1998年国家教育部颁布了新的高等院校本科专业目录以来，我们学校也调整了专业内容，将原来的铸造、热处理和焊接专业合并成金属材料工程专业，拓宽了专业口径，增加专业基础教学。在生产实习的时候，也将原来单一的方向拓宽成三个方向。需要实习的内容增加了，但教学学时没有增加，实习的内容很难涵盖各专业方向。

1.2 企业接收学生实习的积极性下降。由于多方面的原因，目前，国营大中型企业的效益不如以前，各企业都实行岗位责任制，任务到人，工作中不允许有任何失误。为确保万无一失，车间不敢让学生动手操作，也无暇回答学生提出的问题，更不用说共同探讨了。学生只能在一边充当看客，认真的学生还记录设备型号，记录生产流程，抄工艺卡，不认真地的学生就在一边偷懒。生产实习已经没有动手实践的环节，变成“参观型”生产实习。

金属材料专业的实习基地中国一拖集团是国有大型企业，是50年代前苏联援建的项目，很多的分厂设备陈旧，工艺落后，学生在这样的环境下实习，学生看不到先进的设备、先进的技术和先进的管理，无法达到生产实习预期的效果。另外，某些环境恶劣的分厂，还会对学生的专业学习兴趣造成打击。比如球铁分厂的60年代建设的国产kw铸造生产线，噪音极大、粉尘很多，一天实习下来，学生非常失落。

1.3 经费不足，影响实习时间近几年，随着经济的发展，物价水平提高很快。实习单位的实习费用，住宿费用也水涨船高。而我们学校的实习费用涨幅很少，远远不够计划学时为一个月的实习费用。在这种情况下，除了学院出资一部分，还要向学生收取一部分费用。即便如此，实习时间从一个月缩短为2-3个星期，甚至在经费最紧张的一年实习时间还不足两周。最近几年的实习，带队老师都是每天晚上算所用经费，剩余经费，一旦发现经费不足以支撑一天实习，只能立即返回学校。实习的总时间缩短很多，需要实习的内容又成倍增加，导致了每部分内容的时间都只有半天，实习过程变成“走马观花”，很难深入进行，实习时间和效果大打折扣。

1.4 师资队伍经验不足，针对性指导不足目前我校教师队伍中，年轻教师所占的比例越来越大，由于用人体制的原因，现在入校的老师绝大部分是从学校到学校，教师没有在企业一线工作的经历，接触社会

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也少，教师缺乏到工矿企业参加生产实践的经历。尽管青年教师热情很高，但在指导学生实验、实习或毕业设计时，还是体现出实践经验不足这个问题。生产实习指导教师在生产实习过程中处于主导地位，如果老师很难给学生进行很有针对性的专业指导，会严重影响生产实习的效果。

2改进措施

针对以上的问题，我们可以在工作方式和管理模式上作一些相应调整：

2.1 做好实习动员，提高学生认识，加强实习环节管理，保证实习效果生产实习的过程中，学生是学习的主体，实习收获多少，学生起决定因素。而不少学生实习态度不端正，往往把生产实习当作集体参观，认为实习就是看热闹，高兴时好好看看，不高兴时就不学。因此，在进行生产实习之前一定要开好实习动员会，给学生讲清楚生产实习在专业学习中的重要性，端正学生的实习态度。同时，对学生的实习提出具体要求，下发实习内容和实习提纲，让学生带着问题进入实习环节，在实习中做到有的放矢；实习过程中应加强对学生的监督工作，布置实习作业、抽查学生的实习笔记等；强化生产实习的总结和考核，改变过去实习仅仅上交实习报告就全部通过的方式，要求学生参加最后随机抽题的实习答辩，对没有达到实习要求的坚决给予不通过，要求第二年重新实习。这样，从各方面调动起学生实习的主观能动性，以提高生产实习质量[2]。

2.2 改进实习方式针对实习经费不足，实习时间短这个问题，可以将实习分为两阶段组成[3，4]。

第一阶段为集中实习，实习时间缩短为二周，地点在实习基地——洛阳第一拖拉机集团。洛拖规模大，生产设备齐全、与金属材料专业专业对口，同时实习基地周围的众多大型国有企业可作为实习的补充。在这两周内，学生可以对自己所学的专业有感性的，全面的认识。

第二阶段为分散实习，实习时间放在大三第二学期期末，时间为二周。4-5名学生一组，去国企、民营企业、私企或科研单位。由学生自己联系或老师介绍，实习内容不需要面面俱到，只要针对某一方向，进行深入的学习，着重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。在新学期报到的时候提交实习报告。

2.3 加强青年教师的实践培养现在年轻教师的人数已经占到我院的一半，虽然青年教师的工作积极性很高，但是经验不足也是不争的事实，因此加强对青年教师在生产实际中的再培养显得非常重要。

第5篇：金属材料工程范文

【关键词】本科生导师制 金属材料工程 人才培养

1.引言

随着中国近年来经济的快速发展与科学技术的迅速更新，社会对人才的需求更趋高标准和多样化，要求高校培养出具有良好的专业理论基础与复合知识结构，又具有较强实践能力与开拓创新精神的人才。导师制具有很强的师生互动性，因此很适合作为创新人才培养的方式 [1-3]。随着北京大学等高校纷纷在本科生中进行导师制度的探索，特别是南开大学泰达学院获批国家教育教学改革首批试点学院成为教育教学改革特别试验区以来，不少高校在部分专业也试行了本科生导师制[4-7]，给我校试行导师制提供了良好的借鉴和参考。

2. 目前我校传统人才培养模式存在的问题

目前我校本科生的教学采用班级授课制，学生管理主要推行的是辅导员加班主任制度。在学校，对学生影响最大、接触最直接的主要是教师、辅导员与班主任。这三者之间不同程度地存在着教学与教育分离，教育与管理脱节的问题。首先，教师在"育人"工作中的作用难以体现。教书育人是教师的神圣使命，教书和育人是一个完整的有机整体，它贯穿于学生接受教育的全过程。但是很多教师上完课之后，很少再与学生见面接触。有些教师认为，学校的中心工作是教学、科研。教学是硬任务，看得见、摸得着；育人是软任务，没有硬指标，可抓可不抓。故有些教师重"教书"轻"育人"，学校缺乏具体措施来调动专业教师参与学生教育与管理的积极性。其次，班主任工作的地位尴尬。在现行的管理制度中，受多方面的限制，班主任只是履行了一些表面化的班级管理职能。班主任工作是对辅导员工作的一种辅助，班主任基本是由专职教师兼任，很多老师居住在校外，学生很难见到。学生日常工作直接由辅导员布置。对专职教师而言，能给教师带来成绩的是显性的教学及科成果，比如公开的级别、数量，获批科研项目的层次、数量等。而班主任的工作效果是隐性的，在短期内很难用合适的指标来量化评判。在待遇上尽管学校按每班每月发放了班主任津贴或计入一定工作量，但仍然很难吸引大量优秀教师来做班主任工作。

3.我校金属材料工程专业导师制的建立与实施

3.1 早期探索。

我校材料与化工学院早在2007年已认识到在高校扩招、师生比降低的形势下，本科生传统教育模式的不足之处，在金属材料工程专业中尝试建立了具有导师制雏形的"导师负责制"，并将其作为一项特色活动进行了初步的实施与总结。自金属材料工程2005级学生开始，由学院牵头，对金属材料工程专业的每位教师分配了五名左右的三年级和四年级学生。老师们在专业知识和专业发展，科学研究，考取硕士研究生、职业就业及学生安全方面对学生进行指导和咨询服务。在初期的实践阶段，主要依靠各位老师的自觉性和责任心，通过不定期找学生谈话，了解学生各方面动态，同学生交流，解答学生问题，实现因材施教，指导学生思想、学习与生活的目的。近三年来，金属材料工程的就业率及考研率均居全校前列；各导师积极参与指导大学生科学研究活动，所指导的大学生多次获得陕西省挑战杯赛奖项。这些成绩表明，尽管已经实施的 "导师负责制"还缺乏规范性（诸如导师的责任、义务和权利等关键性问题没有明确规定）但它在充分发挥教师"教书育人"职能与增强学生学习的主动性和灵活性方面，已经显示出良好的促进作用。

3.2 团队导师制的提出。

早在2004年，教育部在"高层次创造性人才计划"中明确提出"高校应以学科带头人为核心，形成一批优秀创新团队，促进学科交叉融合和集成发展"。在上述背景下，由高校各级专家和学术骨干组成的创新型科研团队应运而生。因此高校科研团队是一个具有共同愿景、知识共享、团结协作的群体。西安工业大学材料与化工学院金属材料工程全日制本科招生始于1979年，属国家第一批本科录取专业。2003年金属材料工程专业被评为陕西省名牌专业，2007年被评为陕西省特色专业、2008年被评为国家级特色专业建设项目；金属材料工程教学团队2008年被评为省级教学团队、2010年被评为国家级教学团队。在科研方面，西安工业大学金属材料工程专业拥有众多在国内外具有较高知名度和影响力的专家，主要研究方向包括金属材料、高分子材料、红外玻璃和晶体材料、铁电氧化物材料等，覆盖了多晶、单晶、非晶、纳米、薄膜等材料及器件等广泛的研究领域。目前已形成了以教授、副教授为带头人的科研小组八个，在轻合金复合材料、智能材料与特种钢技术、凝固理论与技术、金属单晶生长技术等方面形成了明显优势。与此同时，自2009级开始，金属材料工程专业的学生人数每年也在大幅度递增，2009级为151人，2010级为184人，2011级则达到了279人。学生人数的激增必然给教学资源以及教学管理工作都带来了严峻考验。如何将这已有的科研团队、教学团队的教师资源直接、高效地用于本科生人才培养，必须寻找出一个良好界面。

在早期实施"导师负责制"的基础上，学院又提出了"团队生导师制"的构想和实施办法。"团队"是指是指导教师和被指导的学生各自构成一个团队。指导教师队的人员以当前的科研小组为基础而组建，由1-2名教授或副教授带领1-2名讲师或助教。学生队由2个学生宿舍组成，两个宿舍最好为不同年级的学生。这种模式的导师制中，各个指导教师队可以直接以当前的科研小组为基础进行组建，不需要重新分配教师；因此每个小组内的教师彼此之间非常熟悉，沟通效率高。青年教师侧重于对低年级学生进行学业计划指导，老教师则侧重于对高年级学生进行专业知识指导，青年教师进行协助指导。师队对学生队的"多对多"模式，可以避免传统导师制中"一对一"中教师与学生之间如发生矛盾需要更换导师的问题；同时多个教师，多种性格，科研与教学侧重点也不同，便于学生进入高年级后根据自己的学业水平进行"学术导师"的选择。

3.3 逐步完善。

在继续推进实施团队导师制的过程中，将逐步建立一套适合于金属材料工程专业课程设置特点的、完善的导师制体系，具体包括：

（1）建立完善的规章制度，确保其科学、稳定运行。完善的规章制度包括培养计划、考核办法、激励措施等方面。这些制度包括导师制的目的、导师的任职条件、工作职责、聘任与安排、考核与待遇等；还包括导师工作规程、导师年度或学期工作计划、导师工作日志、导师活动调查表以及导师考核档案等有关材料。

（2）加强导师队伍的建设。对导师队伍的建设既包括数量上的建设，也包括质量上的建设从数量上来看要盘活导师资源。可以考虑聘任优秀硕士生担任副导师；聘导师从质量上来看，导师首先必须具备高尚的人品人格，具备较高的综合素质。

（3）同时还要实施导师制的实施效果定量研究评估。导师制的教学效果评估必须要和学生的学习业绩相结合，如能建立起一套科学的定量评估体系，则不但能客观地反映教师的工作成绩，而且实施中也会便于实际操作。学生的学习业绩评比可考虑使用就业率、考研率、毕业证与学位证授予率、英语四级证和计算机等级证、参加大学生科技创新活动的比率等指标进行定量评估。

4.小结

近年来，为了更好地贯彻全员育人、全过程育人、全方位育人的现代教育理念，更好地适应素质教育的要求和人才培养目标的转变，国内各高校都在探索本科高等教育的导师制。金属材料工程作为我校国家级特色优势专业建设专业，也是我校材料科学与工程学科博士点建设的重点依托专业，如能建立一套完善的学分制为主导的导师制体系，探索出适于金属材料工程一本人才培养的教学管理新渠道，深入开展人才培养工作，必将切实提高本科教学质量，以满足新形势下社会对人才的高标准和多样化需求。

参考文献

[1]尉建文，陆凝峰. 默会知识与本科生导师制. 高等教育研究，2012，33（11）：78-84.

[2] 杨沈斌，赵小艳，景元书. 学分制下应用气象学专业实施本科生导师制的实践探索.高等教育研究，2012，29（1）：22-24.

[3] 付八军.本科生导师制的实践与探索.中国高等教育，2008，（10）：24-26.

[4] 高春华. 论本科生导师制在学生管理中的作用. 陕西教育（高教版），2012，33（1）：76-80.

[5] 王建方，吴文建，满亚辉等."本科生导师制"教学改革初探. 高等教育研究学报，2006，29 （ 1） ：44 -46.

第6篇：金属材料工程范文

一、无机非金属材料工程技术专业人才培养模式

在三年制的高职教育中，可以将六学期分成六个大的模块，以实现通识课、专业课、专业拓展课的学习。无机非金属材料工程技术专业采用4+1+1工学结合的人才培养模式。“4+1+1”是指：学生前四个学期在校内学习，工学结合，掌握最基本的岗位理论知识和技能，完成专业核心课程的学习。第五个学期根据学生与企业签订的订单协议（准就业协议），学校与企业一起进行N门课程的设计和调整，校企合作共同完成N门课程学习及顶岗实习。第六学期校企合作共同完成顶岗实习、毕业设计、毕业答辩的教学任务和学生的就业指导任务。帮助学生完成从学生到员工的角色转变，同时强化学生的专业技能培养和职业综合素质培养，将学生的职业技能培养与毕业后的就业岗位直接对接。

二、设置拓展课的意义及“N门课程”的设想

在人才培养方案中，一方面体现工学结合的职业教育模式，让学生掌握一门专业技术；另一方面，也充分考虑学生知识、能力及就业途径各方面的拓展。为此分别在专业基础课、专业课及不同专业方向方面设置拓展课程。

拓展课程的设置主要是针对业务领域的拓展、新技术应用或者是知识的深化。如在玻璃制造技术专业中设置拓展课程《水泥的生产技术》或《陶瓷的生产技术》，以利于学生增加就业面，使学生不仅在玻璃行业就业，也可以拓展到陶瓷、水泥及其它硅酸盐行业；设置拓展课程《光伏玻璃生产技术》，以利于了解玻璃行业新的技术及应用，并培养学生接受新知识、关注行业发展趋势、运用基本的专业理论解决新问题的能力；设置拓展课程《岩相学》等，以利于学生对专业知识进行深化。

但学生的学习时间及精力毕竟有限，我们不能既要求学生学习面广，又要求学生对专业学习得非常深入。因此拓展课程的设置应有选择性，且这种选择应该是动态的。选择性有两方面含义，一是制定人才培养方案时，对拓展课程设置进行精选，二是适当多设置基本课程，让学生有所选择。而动态是在制定人才培养方案时，某几门拓展课程不严格定下来，而是在执行培养方案的过程中，根据当时的形式，如行业及相关行业发展的状况、企业的需求等，临时制定或调整相应的课程，第五学期的“N门课程”就是在这样的考虑下提出来的。

三、“N门课程”的设置及具体实施

与通常的先制定好人才培养方案，然后按方案执行的方式相比，这种方式多了很多不确定性及增加了教学过程中操作的难度，如师资、实训设备、教材等配备问题。“N门课程”究竟怎样临时制定和调整，具体怎样实施这样的方案，都是要提前考虑的问题。为此，根据对企业的调研及本校这几年的实践，提出具体的设置方案。

1.“ N”是一个可变量

N相当于是一个未知数，可以是几门课程，也可以等于0。将“N门课程”作为一个模块，安排在第五学期，具有相当的可操作性和选择性。通过前四学期的学习，学生具备有基本的通识课知识和主要专业方向的专业课知识，即具有基本的职业技能，根据调研，如果形势有利于学生就业，学生可直接进入专业实习，进一步进入就业准备阶段，也就是说N就等于0。而如果形势有所变化，可以根据情况在第五学期设置相应的课程。这里的选择性包括课程设置的可选择性和学生根据准就业情况对拓展课程学习的选择性。

2.“N”可以根据企业订单式培养的需要设置

在设置“N门课程”时，必须充分对本行业的发展、现状、企业对人才的需要量以及对哪个领域的学生需求更多，做好调研工作。

具体操作时，可以先根据对玻璃行业发展的调研制定出几门基本的学习课程，然后根据对合作企业的具体需要，对相应的课程进行调整，实行订单式的教学。

玻璃行业中包括建材用的平板玻璃、日用玻璃、石英玻璃、玻璃纤维、新型的光伏玻璃以及范围很广的玻璃深加工行业等，涉及的范围广。在人才培养方案中，我们以生产量最大的平板玻璃为主。为了学生的就业面更广，在课程设置时，可以先制定出基本的拓展课程如《玻璃的深加工技术》、《日用玻璃生产技术》、《光伏玻璃生产技术》等，然后，第四学期根据对市场的调研和与具体企业制定的校企合作的协议，以及学生准就业的状况，对设置的基本拓展课程进行调整。

这种方式的优势在于：

（1）整个人才培养方案中，前四学期的课程基本固定，通过前四学期通识课和专业课的学习，学生具备大学教育的基本知识和玻璃行业基本的专业理论及实践知识，从而具备大学生应具备的从事任何职业都需要的普遍适应的能力，以及从事玻璃行业工作所必须具备的专业技能。只在第五学期对专业拓展课进行调整，变化相对集中在一段时间内，这样，人才培养方案虽然是动态的，但其变化具有可操作性，有利于执行人才培养方案。

（2）“N门课程”的设置，真正体现了职业教育培养专门性人才的需要。如在基本的玻璃生产技术的基础上，设置《玻璃深加工技术》，是对专业的进一步深化，且直接面对玻璃加工企业，有利于培养真正专门性人才。

（3）“N门课程”的设置，能真正满足企业订单式的需求。在第五学期之前，根据与企业签订的校企合作实习、就业等协议，与企业共同完成“N门课程”的设计和调整。企业提供实习的场所，企业工程技术人员和学校教师共同完成教学任务，学生毕业后留下来工作。真正体现了工学结合的职业教育的理念，也满足了订单式培养的需求。这种方式能满足不同领域、不同企业的需要，也能解决课程频繁变换时教材、师资、实践等问题。

3.“N”可以根据行业发展的需求设置

在制定和调整“N门课程”之前，充分对本行业的发展状况进行调研，包括对玻璃行业的发展方向进行调研，对玻璃行业相关行业进行调研，以及对整个无机非金属材料行业的发展进行调研。根据发展方向设置“N门课程”的拓展课，培养学生具有可持续发展的能力，以及从事相近专业甚至跨专业工作的能力。

4.“N”可以根据玻璃行业发展的需求设置

对玻璃行业发展的前景进行深入调研，找出行业发展的方向，设置相应的拓展课，如《光伏玻璃生产技术》，以利于学生了解专业前沿的知识，培养学生可持续发展的能力。

第7篇：金属材料工程范文

关键词：新型金属材料；成型加工；加工技术创新

1 概述

随着科学技术的发展，新型的金属材料在现代化工业中得到了全面的推广与应用，与普通金属材料相比，新型金属材料具有更为优异的性能与质量，已经成为很多领域中重要的工程材料，尤其是在能源开发、零部件制作、交通运输机械轻量化等方面[1]。在采用新型金属材料作为工程材料时，涉及到很多繁复的成型加工技术与工作，在现代化工业飞速发展的今天，如何不断发展与完善新型金属材料的成型加工技术，更好地发挥新型金属材料的特性，已经成为各领域中材料工程师们的研究重心。

2 新型金属材料及其加工特性

金属材料是由金属元素或金属元素为主所构成的具有金属特性的材料。金属材料通常具有较好的延展性。新型金属材料都属于合金，其种类较多，性能与质量较普通金属材料都有很大的突破，目前在市场上广泛使用的新型金属材料有高温合金、形状记忆合金、非晶态合金等。新型金属材料的二次成型加工过程通常包括焊接、挤压、铸造、超塑成型等等复杂的加工技术。新型金属材料的加工特性如下[2]：

2.1 铸造性

新型金属材料都属于合金，因此其熔点一般比较高，导致金属材料的流动性较低，收缩性较低，便于新型金属材料的锻造与二次成型加工。

2.2 锻压性

锻压性是新型金属材料的基本特性之一，该特性可以提高新型金属材料的可塑性，时成型加工的金属材料能够具有更高的性能优势。

2.3 焊接性

原始金属材料通常需要经过焊接后二次成型再进行后续的工程应用，因此新型金属材料成型加工的基础特性就是焊接性，其需要有良好的焊接性与高导热性能，才能在成型加工过程中保证材料不会产生气孔与裂缝等。

3 新型金属材料成型加工的原则

新型金属材料通过会在工程施工、机械设备、航空航天等方面广泛使用，一般具有良好的耐磨性与较高的硬度，以满足各类工程建设与机械化生产的质量需求。但是新型金属材料的这一特性也给其在成型加工方面增加了一定程度的困难，例如金属材料的硬度较高会导致其在普通的锻造环境下很难发生变形，使得很难将其塑造成一定形状或尺寸的工业零部件[3]。不同的金属材料具有不同的特性，市场对金属材料成型加工后的质量与性能也有不同的要求，因此通常会根据金属材料不同的特性采取不同的成型加工技术。例如，某些特殊的金属材料只有通过纤维性增强才能实现其二次成型加工。因此在实际对新型金属材料进行成型加工时，需要针对材料的特性采取相应的技术手段，切实推进新型金属材料成型加工工作的开展。新型金属材料的二次成型加工过程是一个非常复杂且细致的过程，其涉及的技术通常包括焊接、挤压、铸造、超塑成型等等复杂的加工技术，在实际的成型加工工作流中，一旦由于操作人员的操作不当而出现即使是小型的失误，都会给加工的金属成品带来无法磨灭的负面影响。例如，在铸造工艺中，如果没有对铸型的尺寸、大小等参数进行详细周密的把控，会导致成型加工之后的金属成品不符合零部件要求的质量与规格，不仅会给加工单位带来极大的成本损耗，还会影响工程的施工进度或机械设备的制造进度，延长施工或制造周期。因此，在对新型金属材料进行成型加工之前，加工人员需要对金属材料的物理与化学特性进行透彻的分析与掌握，才能够具体问题具体分析、因地制宜地针对不同的金属材料进行成型加工。

4 新型金属材料成型加工技术

4.1 粉末冶金技术

粉末冶金技术是以金属粉末为原料，通过不断的烧结与塑形，形成金属材料、新型金属复合材料等的工业技术。粉末冶金技术是早期使用最为广泛的新型金属材料成型加工技术，在增强晶须的功能等方面具有独特的优势。现阶段，粉末冶金技术主要应用于制造小尺寸且形状粗糙、不复杂的精密零部件，其通过不断地对金属粉末进行烧结与塑形，可以精密控制并提高金属材料中的金属含量，因此在小型零部件制作中拥有广泛的市场前景[4]。

4.2 电切割技术

电切割技术是通过在介电流中插入移动的电极线，然后利用局部的高温对金属材料进行几何形状切割，这样的方式也可以充分高效地利用冲洗液体的压力对零部件与负极之间的间隙进行冲刷，因此较传统的放电方式具有一定的优势。在采用电切割法进行新型金属材料的成型加工时，通常会由于放电效果较差等原因导新型金属符合材料的切割速度变慢，从而产生切割的切口不光滑等问题。

4.3 铸造成型技术

铸造成型技术是将液态的金属浇注到与零件尺寸、形状相匹配的铸型中，待液态的金属冷却凝固之后，将固态的金属材料取出，即可获得与铸型形状一致的毛坯或零件。在铸造成型技术的应用过程中，铸型的有效性检验是非常重要的环节，其形状、尺寸等质量的把控直接关系到零部件的质量与性能。

4.4 焊接技术

原始金属材料通常需要经过焊接后二次成型再进行后续的工程应用，焊接技术是在高温或者高压的环境下，采用焊接材料，例如焊条或者焊丝，将多个待焊接的金属材料连接成一个整体技术，该技术被广泛应用于航天航空、机械制造等领域。需要注意的是，在新型金属材料的焊接过程中，在金属与增强物二者之间常常会发生化学反应，会影响焊接的速度，在遇到这一问题时，通常可以对金属或者增强物进行轴对称旋转，然后将焊接接头置于高温下，使其达到熔化状态[5]。

4.5 模锻塑型技术

对于一些硬性较大的新型金属材料，一般的锻造环境无法使其加工塑形，以钛合金、镁合金等为例，这些金属材料由于锻造温度范围窄，可塑性较差，因此在变形时会产生极大的抗力，很难将其塑造成一定形状或尺寸的工业零部件，为了解决这一问题，模锻塑型技术应运而生。模锻塑型技术包含超速成型、模锻与挤压等方法，在对金属材料进行挤压时需要保持甚至提高锻造环境的温度，以提高金属材料的可塑性，同时需要在模具的表面涂上剂，降低模具表面的摩擦力，从而进一步降低模锻塑型的难度。通过模锻塑型技术进行金属材料的成型加工，可以使得生产出来的零部件具有较高的质量与性能，其组织也更为严密，已经成榻鹗舨牧铣尚图庸ぶ惺褂米钗普遍的技术手段。

5 结束语

与普通金属材料相比，新型金属材料具有更高的铸造性、高铸压性、良好的焊接性与高导热性等性能优势，已经成为很多领域中非常重要的工程材料。本文对现有的金属材料成型加工技术进行了详细的阐述，如粉末冶金技术、电切割技术、模锻塑型技术等，并对这些技术中的问题与关键技术点进行分析，对发展与完善新型金属材料的成型加工技术具有重要的促进作用。

参考文献

[1]李兰军.浅谈新型金属材料成型加工技术[J].科技视界，2015（15）：286+291.

[2]张利民.新型金属材料成型加工技术研究[J].科技资讯，2012（16）：113-114.

[3]薛宇.新型金属材料成型加工技术分析[J].才智，2012（27）：37.

[4]高宝宝，解念锁.金属材料环境友好成型加工技术研究[J].科技创新与应用，2016（10）：43.

第8篇：金属材料工程范文

关键词：功率超声振动；金属半固态；塑性成形；金属液态成形

中图分类号：TG334 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）07-0035-02

频率在20KHz以上的声波即为超声波，具有极强的穿透力，可穿透材料对其内部信息进行采集，同时凭借本身能量可适度改变材料状态，此时需产生较大能量的超声，即功率超声振动，在材料成形、工农业、生物工程、军事、医学诸多领域被广泛应用，可提高生产效率和质量，有利于节约成本，应用前景十分广阔，本文对此做了分析。

1 功率超声振动

流体动力、电声换能器是产生功率超声的常用方法，后者在金属材料成形中较为适用，超声施振系统主要包括：（1）超声波发生器。主要负责工频交流电与超声电振荡信号之间的转换，产生能量支撑工具头端面的往复振动；（2）换能器。主要负责高频电振荡信号到机械振动之间的转变，按照转换原理可分为压电式换能器和磁致伸缩式换能器，前者经常被使用，夹心式纵向压电换能器的应用最为广泛；（3）变幅杆，也叫超声变速杆。在换能器获取超声振幅后，负责将振幅放大，促使超声成形。

2 功率超声振动在金属材料成形中的实际应用

2.1半固态成形

金属半固态成形技术是集固态和液态浆料特点于一体的一种加工技术，源于上世纪70年代，凭借自身优势在当前备受关注。随着技术的发展，相关成形方法越来越多，超声振动在上世纪90年代起，开始用于金属的半固态连铸，由于缺乏经验，半固态浆料的制备工作很难深入开展。本文对此提出了一种试验方法。

将ZL101半固态铝合金分为a、b两组进行试验，a组施加超声振动，b组不施加超声振动。从试验中可看出，施振时间超过150s时，便可制备出ZL101半固态浆料，且平均形状系数至少为0.5，直径约为90μm。

AlSi7Mg合金塑性好，强度和耐蚀性高，对其合金液施加超声振动，可获得直径为300μm的晶粒，若适量添加TiB细化剂，振动后可获得150μm的晶粒；若不施加振动，晶粒直径约为350μm；在试验中，若AlSi7Mg0.4合金熔体的振动起始温度与液相线温度相接近时，低功率振动10s～20s便可制备出α-Al晶粒；若熔体的起始温度过高或过低，在低功率的振动下获得的α-Al晶粒依旧呈现出枝晶状。

国外有关专家曾以Φ285mm高强度铝合金7055为试验对象，在不施振的情况下，铸坯晶粒直径至少为1000μm；而在施振的情况下，可制备出直径为45～65μm的非枝晶坯料。

在半固态浆料的制备方法中，功率超声振动法的机理具有一定的复杂性，相关具体研究有限。但与其他方法相比，此方法成本较低，而且容易掌握，对金属晶粒进行细化时，可将熔体内的气体清除掉，降低氧化物杂质的含量，提高熔体均匀性，以获得高质量的浆料。使用该方法的不足之处在于，在熔体中的超声波容易衰减，达到的深度广度有限。

2.2 塑性成形

金属塑性加工技术在不破坏材料质量的基础上，使其发生塑性变形，在诸多领域都有广泛应用，若在金属拉伸方向施加超声振动，会使其张应力有所减小，为塑性加工提供方便，相关研究随之增多，出现了超声板料、超声拉丝成形等技术。经过大量实践发现，将超声振动技术用于塑性变形，可减轻磨具耗损，有效地降低变形力，提高变形的均匀度，使材料具备更好的成形能力，保持良好的精度和质量，进而达到节约成本的目的。

拉拔技术在塑性加工中的应用较为广泛，和一般的拉拔工艺不同，超声拉拔在成形难度较大的材料中比较适用，如特殊复合材料、细脆材料等，能够使拉拔道次有所减少，拉拔力明显的降低，进而增加截面的延伸率，提高成形件的均匀度，适度延长模具的使用寿命，以获得高质量材料。超声冷拔在大到Φ65mm管件、小至皮下注射管的范围内皆可使用，能将50：1的管直径厚度提升到500：1。在金属超声拉丝过程中，使变形区位于驻波的波节处成形效果更佳。将拉丝技术用于退火后的黄铜线，可减少近38%的拉丝力。通过超声芯棒进行纯铝管料的拉拔，可降低近70%的拉拔力。

超声振动在金属塑性成形应用中的原理为：通过超声振动，各工具间的摩擦系数有所减小，摩擦矢量的方向会发生一定程度的改变，导致摩擦力减小，同时，超声振动还会减小所需纵向的加工力。从材料内部来说，变形原子在超声振动作用下发生振动，以至于偏离平衡位置的原子能够复位，进而延缓晶格畸变速度，提高材料塑性。

2.3 金属液态成形

在处理金属熔体方面，功率超声振动的研究历史较久，在国外已用于工业生产，但在国内还很少见。超声振动在金属液态成形中的应用有两种方式：（1）对金属熔体直接发生作用；（2）通过金属容器底部对熔体产生间接的作用。当变幅杆直接与熔体接触时，控制比较方便，对负载的要求也较低，且垂直施振具有更高的声能传递效率，所以第一种方法使用较为普遍。

将超声波导入金属液中，可清除液体中包含的气体和杂质，有利于细化凝固组织，在有色金属、黑色金属中都有所应用，尤其是铝合金。另外，在处理高纯铝时，可将晶粒细化，提高材料的硬度和拉伸强度。当用于含微量元素的纯铝时，其拉伸强度可提高25%左右。另外，适宜的超声处理对过共晶Al-Si合金的初晶Si和共晶Si组织具有双重细化作用，以达到提升过共晶Al-Si合金的强度和塑性。

此外，超声振动在除气除杂方面也有较好的应用，相关研究表明，为有效清除熔体中的气体，必须在形成空化效应的基础上进行。以A356铝合金液为试验对象，在最初几分钟，不同浓度的氢气体均会逐渐变得稳定。

3 结语

金属材料成形技术在生产中有着广泛应用，在众多促使其成形方法中，功率超声振动的优势日益突显。从当前来看，在焊接成形中的应用较为成熟，而在半固态、业态以及塑性成形中应用较少，还需进一步研究。

参考文献

[1] 赵君文，吴树森，毛有武，安萍.功率超声振动

在金属材料成形中的研究及应用[J].材料导报，

2008，24（1）：154-155.

[2] 俞宏沛，楼成淦，仲林建.高功率超声振动系统探

讨[J].声学与电子工程，2010，24（2）：214-215.

第9篇：金属材料工程范文

【关键字】高分子材料；成型加工技术；进展研究

中图分类号：O63 文献标识码：A 文章编号：

1前言

近些年来，随着科学技术的不断发展，高分子材料在众多领域中被广泛的应用。高分子材料主要是通过对商品的制造来凸显其价值所在。就目前而言，高分子材料成型加工技术也越来越受到广泛的关注，因此，要想充分的利用高分子材料，就要对其成型加工进行深入的研究和探讨。

2高分子材料成型加工技术的发展状况

近些年来，就高分子材料而言，其合成工业的发展有了很大的突破。其中取得进步最大的就是造粒用挤出机，通过对其结构的改进，使得其产量有了很大的提高。在20世纪60年代进行造粒主要采用的是单螺杆的结构挤出机，这样产量就相对较少；到了70年代到80年代的时候，有了一定的改善，主要采用的是连续混炼机和单螺杆挤出机相结合来进行造粒，这时的产量就有了一定的提高；在80年代中期之后，进行造粒主要采用的就是双螺杆挤出机和齿轮泵相结合的模式，这是的产量已经提升很大的一个高度；到了2010年的时候产量已经提升了3亿吨的产量。除此之外，通过对高分子材料合成技术的应用，可以对树脂的分子结构进行简单明了的控制，因此可以进行大规模的生产运作，并且还可以有效的降低生产成本。

就目前而言，高分子材料的成型加工技术主要追求的就是提高生产率、提高使用性能以及降低生产升本。而在制作的方面所追求的就是尺寸变小、质量变轻。在加工成型方面，主要追求的就是研发的周期逐渐变短，而且要注重环保。

3对于高分子材料成型加工技术的研究探析

3.1对聚合物的动态反应加工技术的探析

聚合物的反应加工技术是通过对双螺杆挤出机的发展基础而逐渐发展起来的。目前已经研发出一种能够进行连续反应和混炼相结合的螺杆挤出机，这种螺杆挤出机具有自己独特的优势，摆脱了传统挤出机运行是所存在的问题。随着我国经济的不断发展，对于聚合物反应成型加工技术也有了更大的需求。对于进行聚合物反应成型加工技术的主要反应挤出的主要设备，即PC连续化生产以及尼龙生产。近些年来，大多数国内外的企业所使用的反应加工设备都是较为传统的混合混炼相结合的设备来进行产品的改造。这样传统的模式存在很多的问题，比如说，在传热或者传质的过程当中，对于混炼和化学反应都很难进行控制，而且反应的产物分子数量和分布情况都具有不可控制性。除此之外，这种模式的设备话费量较大，耗能又较高，噪音比较大，这样也使得在进行加工的时候经常会出现问题。而聚合物动态反应加工过技术不同于传统的反应加工技术，无论在结构设计上还是在反应原理上都有了很大的改观和创新，这种技术主要是在聚合物反应基础的过程中引入电磁场并且引发机械振动场的作用，这样就可以对加工过程中发生的化学反应以及对反应所生成的物质的状态结构进行有效的控制。

聚合物的动态反应加工技术最重要的优点就是对聚合物的化学性能和预聚物混合混炼过程或者对停滞时间的分布进行可有效的控制，并且对聚合物在进行反应加工的过程中由于振动力场的作用其质量和能量的传递以及平衡问题进行了有效的保持和解决，与此同时，还在技术上有效的对设备的结构集成化进行了合理的解决。除此之外，这种新技术设备不但体积重量相对较小，耗能量还较小，噪音又小，而且其可靠性又高。正是由于这些优势，使得这种技术受到了广泛的欢迎。

3.2对基于动态反应加工技术的新材料制作技术研究

这种技术不同于以往的传统技术方式，其具有步骤简单、周期较短、耗能较低而且在储运过程中不易受到污染等优点，这种技术主要是将光盘级的PC树脂生产、中间的储运以及光盘盘基成型这三个步骤集合为一种新型的具有动态连续反应的成型技术。而这种新型的技术主要是进行对酯交换连续化生产技术的研究，并且对光盘注射成型的装备进行研发，从而能够有效的对生产产品的质量进行控制，并且能够达到节能低耗的作用。聚合物的这种新技术主要实在强大振动的剪切力场的作用之下，对高分子颗粒的表面特性以及功能结构进行具体的设计，并且在设计好的加工环境之下，可以选择不嫁或者少加化学改性剂的前提之下，充分的利用聚合物的性质，对高分子颗粒进行原位表面的改性、原位包覆以及强制的分散等环节。

4对于高分子材料成型方法的具体分析

4.1对于挤出成型的分析

这种方法主要是将塑化成型的高分子材料通过采用螺杆旋转加压的方式，通过挤出机进行连读的挤出成型。高分子熔融物就会通过挤出机的机口成型，并且通过相应的牵引装置将成型的产品从机口连续的引出，在这个过程中还要对其进行冷确定型，从而制作出所需要的产品。挤出成型这种方法主要是通过对高分子材料进行加料、塑化、成型以及冷却定型步骤来实现产品的制作。

4.2对于注塑成型技术的分析

4.2.1对于注塑成型技术的概括

这种技术主要用来生产结构复杂的塑料制品。因为这种技术的应用范围相对较广泛，成型的周期又相对较短，再加上产品生产的效率较高，对于尺寸较为精密，因此这种技术获得了广泛的应用，也是目前进行塑料加工使用最多的技术。就目前而言，绝大部分的塑料之所都可以使用注塑成型技术。如果想要使得制作出来的产品外观和内在的质量都达到标准，那么就要对原料的配方、挤出机的运行水准、对挤出机的设计和进行加工的精密程度都有着密切的关系。在进行成型的过程中，不但要注意过程的步骤和细节，而且还要注意成型的温度、挤出机工作的速度等等因素。

4.2.2对于注塑成型技术的技术组合分析

可以通过对不同材料进行不同的组合为特点的注塑成型技术；可以通过对惰性气体进行组合的注塑成型技术；可以通过对化学反应的整个过程为特点的注塑成型技术；可以通过压缩或者压制过程进行组合为特点的注塑成型技术；可以通过混合婚配进行组合为特点的注塑成型技术；可以通过对取向或者延伸的过程进行组合为特点的注塑成型技术；可以通过对模具移动或者加热进行组合为特点的注塑成型技术等等。

4.3对于吹塑成型技术的分析

这种技术主要通过气压的压力作用使得闭合在模具中的具有热熔性的分子材料进行吹塑，因此可以形成中空的制品。这种方法指目前发展最快的一种成型的方法。这种技术不仅设备的花费较低，适应性较强，而且可以制作较为复杂的制品。因此，这种方法也获得了广泛的应用。

5结束语

随着我国科学技术水平的不断提高，工业生产领域也随之有了很大的进步和发展，然而对于高分子材料的研究也有了进一步的突破，越来越多的领域也都随之投入到了对高分子材料研究的行列中。因此，对于高分子材料成型加工技术的研究也就变得越来越重要，只有不断的对高分子材料成型的加工技术进行深入的研究和分析，才能够有效的控制高分子材料成型的过程，因而才能够有效的促进对高分子材料的研究的发展和进步。

【参考文献】

[1]王勇,黄锐.炭黑复合导电高分子材料成型加工研究进展[J].工程塑料应用,2003(3).

[2]黄汉雄.高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(上)[J].橡塑技术与装备,2006(5).